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Einfluss thermischer und optischer Materialeigenschaften auf die Charakterisierung von Fehlstellen in Faserverbundwerkstoffen mit aktiven Thermografieverfahren

Influence of thermal and optical material properties on the characterization of defects in fiber reinforced composites with active thermography methods

  • In diesem Beitrag werden zerstörungsfreie Untersuchungen mittels aktiver Thermografie an Probekörpern aus CFK und GFK mit unterschiedlichen künstlichen Fehlstellen vorgestellt. Dabei wird die zeitliche und örtliche Temperaturverteilung nach der Erwärmung mit Blitzlampen oder mit einem Infrarot-Strahler mit einer Infrarot-Kamera erfasst. Zur späteren Rekonstruktion der Messdaten wurde ein numerisches Modell entwickelt. Dazu war die Bestimmung der thermophysikalischen und optischen Materialeigenschaften erforderlich, was in diesem Beitrag ebenfalls beschrieben wird. Die Ergebnisse der numerischen Modellierung werden mit den experimentellen Untersuchungen der aktiven Thermografie verglichen. Weiterhin werden die experimentellen Untersuchungen hinsichtlich der beiden Materialsysteme CFK und GFK und unter Berücksichtigung der Teiltransparenz des GFK-Materials sowie der unterschiedlichen Anregungsquellen bewertet.
  • This paper presents results of the non-destructive evaluation of CFRP and GFRP test specimens with various artificial defects using active thermography. After heating the specimens with flash lamps or with an infrared radiator, the temporal and spatial resolved temperature distribution is recorded with an infrared camera. For the reconstruction of the experimental data, a numerical model was developed. For the numerical simulations, the thermal and optical material parameters had to be determined, which is described in this contribution as well. The results of numerical modelling are compared to experimental data of active thermography. Additionally, the experimental results are assessed related to the two materials CFRP and GFRP by considering the partial transmissivity of the GFRP material, and to the different excitation sources.

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Autoren/innen:Christiane Maierhofer, Rainer Krankenhagen, Mathias Röllig, Sreedhar Unnikrishnakurup, C. Monte, A. Adibekyan, B. Gutschwager, L. Knazowicka, A. Blahut, M. Gower, M. Lodeiro, G. Baker, A. Aktas
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Deutsch
Titel des übergeordneten Werkes (Deutsch):tm - Technisches Messen
Jahr der Erstveröffentlichung:2017
Organisationseinheit der BAM:8 Zerstörungsfreie Prüfung
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.7 Thermografische Verfahren
Verlag:DE GRUYTER
Verlagsort:Oldenburg
Jahrgang/Band:85
Ausgabe/Heft:1
Erste Seite:13
Letzte Seite:27
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Aktive Thermografie; Faserverbundwerkstoffe (CFK, GFK); Numerische Simulation; Zerstörungsfreie Prüfung
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Veranstaltung:Temperatur 2017
Veranstaltungsort:Berlin, Germany
Beginndatum der Veranstaltung:17.05.2017
Enddatum der Veranstaltung:18.05.2017
DOI:https://doi.org/10.1515/teme-2017-0078
URL:http://gateway.webofknowledge.com/gateway/Gateway.cgi?GWVersion=2&SrcAuth=Alerting&SrcApp=Alerting&DestApp=WOS&DestLinkType=FullRecord;UT=WOS:000419585300002
ISSN:0171-8096
ISSN:2196-7113
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:09.10.2017
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:25.01.2018